基于能量比函数的串补线路行波故障测距
基于行波法的输电线路故障测距方法的研究与实现的开题报告
基于行波法的输电线路故障测距方法的研究与实现的开题报告一、研究背景及意义随着电力系统的不断发展，输电线路故障的频率也越来越高，因此及时准确地测定故障位置就显得尤为重要。
传统的故障测距方法使用反射法和比较法，但这种方法需要使用专用的测距设备，且准确度有限。
近年来，随着计算机技术的不断发展，行波法已经成为一种被普遍采用的测距方法。
行波法是利用电力系统输电线路上的横波和纵波在同一方向上传播的特性，通过控制脉冲信号的发射和接收时刻及位置，实现对故障点距离的测定。
行波法具有不需要专用设备、准确度高、信号传输迅速等优点，因此越来越受到电力系统工程技术人员的关注和研究。
本课题旨在研究基于行波法的输电线路故障测距方法，探索使用该方法确定输电线路故障的准确度和实际可行性，为电力系统故障快速定位提供更加有效的手段。
二、研究内容及方案1.研究行波法在电力系统输电线路故障测距中的应用原理。
(1)行波法测距的基本原理及原理分析；(2)基于行波法的故障测距系统，包括硬件和软件设计，分析其主要结构和工作原理；(3)分析行波法的精度和准确性，比较与传统方法的差异；2.研究行波法在电力系统输电线路故障实验中的应用。
(1)搭建实验平台，根据实际的输电线路条件设置响应的参数；(2)设计使用行波法进行实际故障测量的方案；(3)记录数据并进行分析，比对行波法与传统方法之间的异同，验证方法的精度、可行性；3.研究基于行波法的故障测距系统的优化与改进方案(1)针对现有的行波法故障测距系统的问题提出优化改进的方案；(2)对系统进行改进，测试效果；三、技术路线1.掌握基于行波法的输电线路故障测距技术的理论基础，理解行波法的工作原理、测距原理和优势；2.搭建基于行波法的故障测距实验平台，测试行波法在实际应用中的效果；3.对现有的行波法故障测距系统进行分析，提出改进方案；4.对行波法故障测距系统进行改进，提高准确性和可靠性。
四、拟达到的预期目标1.深入了解行波法故障测距的理论基础，理解行波法的工作原理与计算公式；2.搭建基于行波法的实验平台，测试行波法在实际应用中的准确性和可行性；3.掌握行波法故障测距系统的优化方案，提高系统的准确性和可靠性；4.探索基于行波法的故障测距系统在电力系统故障快速定位中的实际应用价值。
基于新相模变换的可控串补线路行波测距方法
基于新相模变换的可控串补线路行波测距方法Ξ孙 涛,束洪春(昆明理工大学电力工程学院,云南昆明 650051)摘 要:含TCSC 的输电线路故障测距是较为困难的问题,困难之处在于:TCSC 的数学建模较为困难、TCSC 安装处存在波阻抗不连续以及M OV 启动和保护动作会对行波测距产生影响。
此文在理论分析的基础上,提出了一种基于小波理论和新的相模变换的双端行波测距方法。
利用搭建的含TCSC 输电线路的电磁暂态模型,在经典N 和Q 值下TCSC 动态和稳态工作条件下,针对不同故障位置、不同故障类型、不同过渡电阻和不同故障初相位等各种故障进行仿真,提取了线路两端电流行波的线模分量,并利用小波分析模块分析结果。
仿真结果证实了该双端测距方法的有效性,TCSC 的存在未影响到该行波测距方法的准确性。
关键词:TCSC ;输电线路;故障测距;小波;相模变换中图分类号:T M732;T M743 文献标识码:A 文章编号:1006-3951(2008)01-0072-05A N ovel Phase Module T ransform -based T ravelling W ave F aultLocating Method for TCSC T ransmission LinesS UN T ao ,SH U H ong -chun(K unming University of Science and T echnology ,K unming 650051,Y unnan ,China )Abstract :It is rather difficult for T CSC transmission lines to locate the fault occurred.The difficulties are the hardness of establishing the CSC m odel ,the surge im pedance discontinuity of T CSC ,the influence of MOV ’s and its protection ’s operation on fault locating of the travelling wave.On the basis of the theoretical analysis ,a wavelet theory and novel phase m odule trans form -based tw o -terminal fault locating method has been presented in this paper.The electromagnet 2ic transient simulation m odel established for the T CSC lines is used to obtain the com ponents of the current travelling wave on the tw o terminals of the lines under both dynamic and static operating conditions of T CSC at typical λand Q values by simulating different faults according to different fault locations and types ,different transient resistances and different fault initial phases.Then the results are analyzed by using the wavelet m odule.The simulation results have con firmed the ef 2fectiveness of the tw o -terminal fault locating method and proved that the structural characteristic of T CSC has no influ 2ence on the accuracy of the presented fault locating method.K ey w ords :T CSC ;transmission line ;fault locating ;wavelet ;phase m odule trans form1 引言可控串联补偿〔1-2〕(Thyristor C ontrolled Series C om pensation,T CSC )是一种串联在输电线路上的FACTS 装置,它通过改变晶闸管的触发角来改变整个装置的阻抗。
串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法
串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法宣文博;张艳霞【摘要】串补电容破坏了线路阻抗分布的均匀性,且过电压保护元件MOV(metal oxide varistor)为非线性元件,所以传统的故障测距算法不适用于串补线路.该文首先分析了串补线路上行波差动电流的不平衡输出,然后定义了适用于串补线路的行波差动电流.对于新定义的行波差动电流,串补线路内部故障时,地模和线模的行波差动电流不同,其相角差与故障点位置相关,据此提出了基于行波差动电流的接地故障测距原理.该原理不受过渡电阻、系统运行方式、MOV导通与否和串补装置运行状态的影响,PSCAD仿真结果表明,测距准确可靠.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2015(027)006【总页数】8页(P48-55)【关键词】行波差动电流;相角差;接地故障测距;串联电容补偿线路【作者】宣文博;张艳霞【作者单位】天津大学智能电网教育部重点实验室,天津300072;天津大学智能电网教育部重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TM772串补电容广泛应用在长距离超/特高压输电线路中，可以提高输送容量、优化潮流和系统稳定性[1-3]。
但是，串补电容破坏了线路阻抗分布的均匀性，电容器过电压保护普遍采用具有非线性伏安特性的金属氧化物（MOV），这使常规的故障测距方法不再适用于串补线路。
目前有诸多关于串补线路故障测距的研究，一般分为两个思路：①求取串补电容两端的电压，将串补线路转化为两个普通线路进行故障测距，再判断故障点与串补电容的相对位置而确定故障点[4-7]。
但是，MOV的非线性使得串补装置两端瞬时电压的精确计算非常困难，影响了测距的准确性。
②利用双端或者单端行波法进行故障测距[8-11]。
通过各种数学工具和行波特征提取故障分量波头的到达时间计算故障距离，易受故障初相角、母线结构、行波衰减和畸变等因素的影响。
此外，MOV导通产生的暂态行波也可能对故障电流波头的识别形成干扰。
串补线路的数学形态学行波测距法研究_全玉生
距离输电线路不但能够提高线路输送能力 、 增加稳 定裕度 、 改善联网负荷分配 , 还能改善电压质量 、无 4] 功功率平衡等[ 1。 但串补装置的投入或退出会改 变线路阻抗 , 影响基于阻抗特性原理保护的正确测 量 。 再加上串联电容并联保护元件 MOV 本身具 有的高度非线性特性 , 使现有各种距离保护和故障 定位算法对串补线路不再有效[ 6] 。 近年来 , 串补线路的故障定位问题越来越受到 重视 , 有不少关于串补线路故障定位的研究 。 如文
DO I 牶 牨 牥 牣 牨 牫 牫 牫 牰 牤 j牣 牨 牥 牥 牫 牠 牰 牭 牪 牥 牣 hve牣 牪 牥 牥 牱 牣 牥 牱 牣 牥 牬 牫
2007 年 7 月
第 33 卷 第 7 期
高 电 压 技 术
HigN o. 7 July 2007
摘 要 :因存在串联电容及其并联保护元件 M O V , 带串联电容 补偿装置 的输电 线路的 高度非线 性特性 对故障 测 距和 继电保护产生了较大影响 , 使常规的故障测距 和距离 保护算 法均已 不再适 用 。 为此 , 讨论了 串联电 容补偿 对 输电线路行波法测距的影响 , 并提出了一种基于 数学形态学 梯度技 术的串补 线路行 波法故 障测距 新算法 , 该算 法 不受 M OV 非线性特性的影响 。 相对于小 波变换等积分运算来说 , 形态学对 突变信号 检测能力强 , 对噪 声不敏感 , 算法简单 , 耗时较小 , 易于硬件实现 。 A T P 仿真结果表明 , 该算法具有很好的准确性和鲁棒性 。 关键词 :电力系统 ;M OV ;串联补偿 ;故障测距 ;行波法 ;数学形态学 中图分类号 : T M 711 文献标志码 : A 文章编 号 : 1003 6520(2007)07017705
基于行波理论与卷积神经网络的配电网故障测距技术
基于行波理论与卷积神经网络的配电网故障测距技术摘要：本文提出了一种基于行波理论和卷积神经网络的配电网故障测距技术。
首先，通过行波理论推导得到了基于站内测量的故障定位方法，该方法可以在各类故障情况下实现数据处理和准确定位并形成行波激励谱。
然后，将行波激励谱输入到卷积神经网络中，利用网络学习的能力对故障进行自动分类和定位。
通过实验验证，该方法可以在多种故障情况下实现高精度的故障诊断，具有较好的实用价值。
关键词：配电网；故障测距；行波理论；卷积神经网络引言随着现代化信息技术的快速发展，配电网的可靠性和安全性日益得到重视。
然而，由于配电网负载的预测不确定性和配电设备的老化等原因，故障事件经常发生，给整个系统的运行带来了很大的风险。
因此，配电网故障测距技术的研究显得尤为重要。
传统的配电网故障测距技术主要基于电磁暂态（TDR）原理，但是这种方法在故障发生位置后方向不确定，而且准确度较低。
因此，需要开发一种能够更准确、更可靠地进行故障诊断和定位的方法。
本文提出了一种基于行波理论和卷积神经网络的配电网故障测距技术，该方法可以在不同类型的故障情况下实现数据处理和准确定位。
本文的主要贡献在于使用行波理论推导出了基于站内测量的故障定位方法，并将其与卷积神经网络结合，实现了高精度的故障诊断。
方法1. 行波理论行波理论是一种基于信号传输速度的故障诊断方法，适用于配电网的故障测距。
该方法的基本思想是通过测量信号在线路中传输的时间来判断故障发生的位置。
当线路发生故障时，信号会在故障位置产生反射，从而形成行波。
因此，通过测量行波传输时间，就可以推断出故障所在的位置。
2. 卷积神经网络卷积神经网络是一种深度学习模型，已在图像分类、目标检测和自然语言处理等领域获得了广泛应用。
该模型可以学习到特征的表示和分类，从而实现图像或数据的自动识别和分类。
本文的卷积神经网络用于对行波激励谱进行分类和定位。
网络通过学习训练样本的特征，可以对新的故障样本进行快速准确地分类和定位。
行波故障测距浅析及配置建议
行波故障测距浅析及配置建议【摘要】：本文介绍了行波故障测距的概念和原理，对两种典型的行波测距方法――单端行波测距法和双端行波测距法的优缺点进行分析，并结合不同电压等级的输电线路，提出了符合对应电网要求的配置建议。
【关键词】：故障测距行波XC-21 输电线路引言对220kV及以上电压等级的电网，当线路发生故障后，必须进行寻线，以寻找故障点，根据故障造成的损坏程度判断线路能否继续运行还是须停电检修。
高压输电线路故障的准确定位，能够缩短故障修复时间，提高供电可靠性，减少停电损失。
对于占绝大多数的能够重合成功的瞬时性故障来说，准确地测出故障点位置，可以区分是雷电过电压造成的故障，还是由于线路绝缘子老化、线路下树枝摆动造成的故障等，从而及时发现事故隐患，采取有针对性的措施，避免事故再次发生。
因此，线路故障后快速寻找故障点就成为保证电网安全稳定运行的一项重要技术，输电线路精确故障定位具有重要意义。
行波测距是利用高频故障暂态电流、电压的行波来间接判定故障位置，包括单端行波测距法和双端行波测距法。
由于其有着较高的精度和准确率，基于行波原理的测距装置已得到较为广泛的应用，其推广和应用对输电线路运行的安全性、经济性和可靠性具有重大意义。
本文介绍了行波故障测距的概念和原理，比较了两种典型的行波测距的方法，根据其特点提出了配置建议。
1行波故障测距原理1.1行波的基本概念线路上任一点电压、电流值实际上是许多个向两个不同的方向传播的电压、电流波值的代数和。
这些电压、电流波以一定的速度运动，因此称为行波。
运动方向与规定方向一致的行波，为正向行波，而把运动方向与规定方向相反的行波为反向行波。
规定由母线指向线路的方向为正向，则由母线向线路运动的行波叫做正向行波（V+、I+），而由线路向母线运动的行波叫做反向行波（V-、I-）。
输电线路故障时，相当于在故障点加上了与该点故障前电压大小相等，方向相反的虚拟电源。
这个虚拟电源产生向线路两端运行的电压、电流行波，经过多次反射、衰减，进入一个新的稳态。
输电线路行波故障测距技术的发展与应用
输电线路行波故障测距技术的发展与应用发表时间：2018-03-13T16:20:56.700Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：常文杰[导读] 摘要：伴随我国现代化建设的初步完成与城市化水平的不断提升，对于电力的需求也在不断的增长，然而较早的供配电系统常因安全性、供电质量等出现各种不间断的故障，怎样才能利用一些新技术（国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐 830001）摘要：伴随我国现代化建设的初步完成与城市化水平的不断提升，对于电力的需求也在不断的增长，然而较早的供配电系统常因安全性、供电质量等出现各种不间断的故障，怎样才能利用一些新技术，更快速、更准确的将这些故障及时诊断出来，并为维护与检修提供充足的时间，并使电力恢复更为及时，是当下应该考虑的重要问题；另一方面，我国在火力发电、水力发电以及新的生物能源发电方面，有了长足的累积，尤其是随着三峡工程、南水北调工程等这些重大项目的完成，更是为发电企业提供了一股新的动力；加之配套性的电网改造也成功的实现了电网的升级与优化，向智能化、自动化、一体化方面又迈进了重要的一步。
关键词：故障测距；行波；行波故障测距装置引言随着我国电力行业的不断发展，为保证电力系统安全可靠性，我们国家对电力系统提出了更高的标准要求。
为保证可靠供电，降低停电损失，在输电线路发生故障时，要求对电力系统输电线路故障进行快速准确的定位。
早期的故障测距方法可以分为阻抗法、故障分析法、行波法等3种。
其中，阻抗法和故障分析法受故障点过渡电阻等因素影响，有比较大的测距误差，不但达不到运行要求，而且适用性不高。
而行波法测距主要是通过采集故障电压或电流的波形，标定行波到达时刻来进行测距。
运用行波法的原理进行测距，其精度比较高，也有广泛的适用性，故而大量应用在电力系统中进行测距。
本文通过对国内外行波测距关键技术、改进算法、实际装置的调研，对行波测距关键技术的发展、算法的改进和实际中应用的装置进行了总结，对行波测距技术的未来发展提出了展望。
风电场集电线路行波故障测距与系统设计
风电场集电线路行波故障测距与系统设计杜来会房新栋 程 飞 张 勇 杨 昊 张培龙王福刚 孙长群（华电福新安徽新能源有限公司）摘 要：当集电线路发生故障跳闸时，由于风电场环境特殊，线路中存在较多T 接风机和电缆架空混架情况，传统的阻抗法测距在风电场集电线路中难以实现故障精确定位，风电场运维人员需要花费大量的人力 物力进行故障清除，因此一种在线式的故障定位手段显得极为重要。
由于行波法故障测距只与监测设备采集波头的时间差和波速有关，且在风电场发生故障时无需解列电缆即可进行故障定位。
文中从行波法故障 测距入手，基于风电场特殊的运行模式，系统地介绍了行波法在风电场集电线路中测距优势。
通过现场风电场集电线路监测终端的试挂网运行故障定位案例，证明了此系统具有较高的稳定性和定位的精确性。
关键词：行波法故障测距；行波传输理论；精确定位；系统设计0引言能源问题一直是全世界所关注的焦点问题，使得人类把目光投向了新能源领域，包括风能、太阳能等。
随着国家大力支持新能源的政策，中国风电技术快速 发展，越来越多的风电接入到电力系统中，由于风电 场集电线路特殊的运行模式，风电场的随机、波动特 性、 故障测距等一系列问题给传统的电力系统动态经济调度带来了新的问题挑战。
就故障测距而言，由于 目前电力系统采用的故障测距多为阻抗法测距，而风电场集电线路构成较为复杂：一、线路中存在较多风 机；二、由于线路走廊的问题，大部分集电线路采用电缆架空混架构成，因此传统的阻抗法在风电场集电 线路中测距经常定位存在较大偏差，依据传统测距方 法，风电场运维人员难以快速、精确查找故障点，无法排除现场故障，会导致风电场被迫停运，更有甚者 引发风电场脱网现象，因此一种有效的风电场故障测 距手段显得极为重要。
近年来随着小波变换和希尔伯 特黄变换等一系列数据处理方法的成熟应用，行波法 故障测距开始逐渐为大众所接受。
文中以行波法测距为背景，详细介绍了行波传输 理论和行波法定位的优势。
基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法研究的开题报告
基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法研究的开题报告一、研究背景和意义电力输电线路作为电力系统的重要组成部分，其安全性和可靠性对整个电力系统的运行至关重要。
因此，线路故障的精确测距是电力系统运行中的一个重要问题。
由于电力系统中的复杂环境和故障类型的多样性，线路故障测距一直是电力系统研究和应用中的难点和热点之一。
在现有的线路故障测距算法中，一般采用正序分量或零序分量进行测距计算。
但是，在现实生产中，线路故障情况较为复杂，采用正序分量或零序分量进行测距不稳定，特别是在复杂的故障情况下，精确测距难以实现。
因此，基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法研究具有重要的理论研究价值和应用前景。
该算法能够更准确地测距，提高电力系统的稳定性和可靠性，有助于提高电力系统的运行效率和节能减排。
二、研究内容和方法本课题将基于串补输电线路故障测距问题，尤其是在复杂故障情况下，基于正序故障分量，研究一种更加精确的故障测距算法。
研究方法将采用基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法。
具体研究内容包括：1.分析串补输电线路故障测距的基本原理和方法。
2.研究正序故障分量的测量技术，并分析其在故障测距中的应用。
3.采用模拟仿真的方法，模拟不同故障情况下的线路特性和正序故障分量。
4.基于正序故障分量，设计一种基于串补输电线路故障测距的精确算法，并与传统算法进行比较和分析。
5.验证和评估该算法的可行性、可靠性和有效性。
三、预期研究成果通过本研究，预期可以得出以下成果：1.构建一种基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法。
2.验证该算法的可行性和有效性，并与传统算法进行比较和分析。
3.为电力系统故障测距技术研究提供新思路，具有一定的理论和实践价值。
四、研究进度安排1.前期准备：调研相关文献，了解现有技术研究和应用情况；2.中期研究：分析和比较不同算法的原理，进行模拟仿真；3.后期整合：设计并验证基于正序故障分量的串补输电线路故障测距算法，并进行实际应用和验证。
基于输电线路的行波故障测距方法研究..
电能绿色环保，是当代重要的二次能源。
近年来我国电力行业的发展日新月异，装机容量不断增加，电力系统结构也越发复杂多变，并且随着特高压超高压输电线路的问世，输电线路往往发生故障后，工农业以及城乡居民生活会受到很大影响。
因此，及时查找到故障点，对输电线路的修复十分重要，及时确定故障点并排除故障能够更好的保障国民生活有序开展。
此前阻抗法较多地被运用于电力系统中用来故障测距。
但其精准性有待提高，容易受到诸多因素影响，比如过渡电阻的存在、系统运行方式的变化、分布电容、CT饱和。
早在二十世纪五六十年代，就有人提出通过提取分析故障行波信息进行测距，即通过数学手段收集提取出有用的电压电流行波信息，计算行波在线路和测量点的传递时刻来确定故障距离。
但由于当时的技术设备落后，先前研制的行波测距装置容易出现故障，价格昂贵，没有广泛的实际应用价值。
近些年，随着对行波理论的不断深入和补充，加之小波变换和数学形态学两大工具也迅猛发展，行波测距技术有了许多新的突破与发展，出现了许多新颖的方法和原理，比如基于信号相位的测距，基于宽频信号的测距等。
国内外在实际故障测距应用中也采用发明了各种装置。
因此，电力系统输电线路行波故障测距正日益受到专家学者的追捧，成为工程学中的一个热点。
1绪论1.1课题的研究背景和意义目前，我国的电力行业充满活力，蒸蒸日上。
电力事业关乎国泰民安，良好稳定的电力系统能为经济的腾飞保驾护航。
然而随着三峡工程的发电投产以及工业快速发展，输配电量直线上升，且输电线路的电压等级不断提高，传输距离也不断加大，其安全运行也就愈发重要。
电力线路作为电力系统的重要传输纽带，且大多处在野外环境，气候条件多变，容易发生闪络等暂时性故障，不仅造成电力停止配送，输用电设备损坏，还可能造成电力系统发输配送整个结构的瘫痪。
因此，及时进行精确的故障定位从而排除故障，一直是国内外专家学者研究的重大课题，具有重大的经济效益和广泛的运用前景。
当前，在系统运行过程中，线路容易发生单相、两相接地短路，绝缘避雷设备老化，故障性跳闸等故障。
219468957_基于小波能量谱和SSA-GRU_的混合直流输电系统故障测距方法
第51卷第12期电力系统保护与控制Vol.51 No.12 2023年6月16日Power System Protection and Control Jun. 16, 2023 DOI: 10.19783/ki.pspc.221509基于小波能量谱和SSA-GRU的混合直流输电系统故障测距方法王雪芹1，张大海1，李 猛1，公冶令姣1，于 浩1，辛光明2(1.北京交通大学电气工程学院，北京 100044；2.国网冀北电力有限公司电力科学研究院，北京 100054)摘要：针对混合直流输电系统故障测距存在行波波头难以识别以及固有主频不易提取的问题，提出一种基于小波能量谱和麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化的门控循环单元(gate recurrent unit, GRU)模型的故障测距方案。
首先，分析频谱能量与故障距离的相关关系，利用小波包分解提取小波包能量谱特征向量，作为GRU 模型输入。
其次，搭建和训练GRU模型，挖掘时间序列中的深层次故障信息，并利用SSA的迭代寻优对GRU 模型参数进行优化，实现故障距离的快速准确定位。
最后，在PSCAD/EMTDC 中搭建混合三端直流输电系统模型，实验结果证明该方法定位精度高、抗干扰能力和泛化能力强，并具有一定的耐过渡电阻能力。
关键词：混合直流输电系统；固有频率；小波能量谱；GRU深度学习模型；麻雀搜索算法；故障测距Fault location method for a hybrid DC transmission system based onwavelet energy spectrum and SSA-GRUWANG Xueqin1, ZHANG Dahai1, LI Meng1, GONGYE Lingjiao1, YU Hao1, XIN Guangming2(1. School of Electrical Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. Electric Power ResearchInstitute of State Grid Jibei Electric Power Corporation, Beijing 100054, China)Abstract: There are problems of difficult identification of the traveling wave head and difficult extraction of inherent dominant frequency in hybrid DC transmission system fault location. Thus a fault location scheme based on a gate recurrent unit (GRU) model optimized by a wavelet energy spectrum and the sparrow search algorithm (SSA) is proposed.First, the correlation between spectrum energy and fault distance is analyzed, and wavelet packet decomposition is used to extract the wavelet packet energy spectrum feature vector as the input to the GRU model. Second, the GRU model is built and trained to mine deep-seated fault information in the time series, and the parameters of the GRU model are optimized using the iterative optimization of the SSA, so as to realize the rapid and accurate location of the fault distance. Finally, a hybrid three-terminal DC transmission system model is built in PSCAD/EMTDC. The experimental results show that this method has high positioning accuracy, strong anti-interference ability and generalizability, and has a certain resistance to transition resistance.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. U2066210).Key words: hybrid DC transmission system; natural frequency; wavelet energy spectrum; GRU deep learning model;sparrow search algorithm; fault location0 引言混合直流输电技术结合了常规直流输电和柔性直流输电在经济和技术方面的优势，成为远距离大基金项目：国家自然科学基金项目资助(U2066210)；国家电网有限公司科技项目资助(5100-202155030A-0-0-00) 容量输电的发展趋势[1-2]。
配网行波故障预警与定位装置的故障距离算法
配网行波故障预警与定位装置的故障距离算法今天江苏宇拓电力科技来为大家说明一下配网行波故障预警与定位装置的故障距离算法。
一、引言配网行波故障预警与定位装置是一种用于配电网故障预警与定位的设备，其核心技术是基于行波原理的故障距离算法。
本文将详细介绍这种装置的故障距离算法。
二、行波原理及故障定位原理行波原理是利用电磁波在传输线中传播的特性，当线路发生故障时，故障点会产生向线路两端传播的行波。
通过捕捉和分析这些行波，可以确定故障的位置。
基于行波原理的故障定位装置通过在配电网中安装行波传感器，实时监测线路中的行波信号。
当线路发生故障时，装置会捕捉到由故障点产生的行波信号，并通过算法分析计算出故障距离。
三、故障距离算法故障距离算法是配网行波故障预警与定位装置的核心技术，其基本步骤如下：1. 采集行波信号：通过行波传感器采集线路中的行波信号，包括故障点产生的初始行波和由故障点反射回来的反射行波。
2. 提取特征量：从采集到的行波信号中提取出能够反映故障距离的特征量，如行波传播时间、波形形状等。
3. 构建数学模型：根据行波传播规律和电力系统的特性，建立能够描述行波信号与故障距离之间关系的数学模型。
常用的模型包括双曲函数模型、指数函数模型等。
4. 拟合模型参数：将提取出的特征量代入数学模型中，通过拟合算法确定模型参数，从而得到与实际情况最为接近的故障距离估计值。
5. 输出故障预警与定位结果：将计算得到的故障距离信息通过通信接口发送给监控中心，同时提供故障预警与定位服务。
四、算法优化与改进为了提高故障定位的准确性和实时性，可以对算法进行优化和改进，包括：1. 采用更精确的模型：建立更加精确的数学模型，充分考虑行波传播过程中的衰减、反射等因素对故障距离估计的影响。
2. 引入人工智能技术：利用人工智能算法，如神经网络、支持向量机等，对行波信号进行分类和识别，提高故障检测的准确性。
3. 优化特征提取算法：改进特征提取算法，提高特征量的提取精度和可靠性，从而降低模型拟合的误差。
输电线路行波法故障测距的分析
输电线路行波法故障测距的分析作者：安洁来源：《科技风》2018年第12期摘要：输电线路在电力系统中非常重要。
本文对输电线路故障测距的方法进行了介绍，主要对行波法进行了研究，并对单、双端行波测距法的各自原理、特点进行分析，文末对故障测距的研究和发展前景进行了展望。
关键词：输电线路；行波法；故障测1 故障测距方法故障定位方法依据不同的原理，主要分成阻抗法、故障分析法和行波法等。
（1）阻抗法。
阻抗法根据工频电气量，利用故障时测量到的电流、电压量来求出故障回路的阻抗，通过构造电压平衡方程，由于线路长度与阻抗成正比，利用数值分析方法即可得到故障点与测量点之间的电抗，因此可求出故障的大致位置。
（2）故障分析法。
故障分析法是利用故障时记录的电流电压数据，经过分析计算，计算出故障点到测量点之间的距离。
提出专家系统来对故障录波数据进行集中处理，并确定切实可用的联网方案，因此可以解决不同型号录波器的联网和数据传送问题。
（3）行波法。
行波法的原理为：当输电线路发生故障时，将会产生电流、电压行波，行波以接近光速的速度向线路两端传播。
通过测量故障出现时的电流、电压行波在线路上传播的时间，计算出故障距离。
2 行波测距法行波测距法主要通过高频故障时暂态电流、电压行波或者断路器重合闸时出现的暂态信号等来确定故障点位置。
其主要可分为A、B、C、D、E、F六种测距方法，A型、D型利用故障信号；B型、C型需要外加信号源；E型利用断路器的重合闸信号；F型则利用断路器的分闸信号。
其中，A、C、E、F为单端测量法，B、D为双端测量法。
目前，行波法故障测距主要采用基于单端电气量的A型和基于双端电气量的D型两种方法。
3 单端行波测距法当线路出现故障时，故障点处的电压发生突变，从故障点产生向线路两端传播的高频故障暂态行波，行波在线路中波阻抗不连续的点和故障点处不断的反射和折射。
在测量点能捕获到初始行波浪涌，从而得到其与第二个行波浪涌到达测量点的时间差，由于行波在线路中传播的速度近似于光速，故可求得故障点与测量点之间的距离。
基于电压行波原理故障测距的相关问题研究
征， 在初始行波和反射 电压行波到达 时出现 电压奇异。
Ｃ Ｔ内部 电感和 电容的谐振造成Ｃ 的频率响应有多 Ｖ ＶＴ 个谐振点 ，高频 响应不佳 ，特别是谐振型阻尼Ｃ Ｔ Ｖ ，
Ｃ Ｔ内部储能导致二次 电压不能快速跟随一次电压变 Ｖ 化 ，虽然速饱和 电抗型 阻尼Ｃ 储能大大少于谐振型 ＶＴ 阻尼Ｃ Ｔ，但是 由于ｃ Ｔ Ｖ Ｖ 内部 的杂散 电容，其高频响
关键词：行波故障测距；电流行波；电压行波；电容式电压互感器；小波变换；高速数据采集
Ｓ ｕ ｎ Ｉ ｓ ｅ ｅａ ｅ ｆＦａ ｌ ｃ ｔｏ ｓ ｄ Ｏｌ ｔ ｄｙ ｏ ｓ ｕ ｓＲ ｌ ｔ ｄ ｏ ｕ ｔＬｏ ａ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｉ Ｖｏ ｔ ｇ ａ ｌｎ ｗ ａ ｉ ｉ ｅ ｌａ ｅＴｒ ｖｅｉ ｇ ｖｅＰｒｎｃｐｌ
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线路发生故障后迅速准确地 找到 故障点，不仅对 及时修复线路和快速恢复供 电，而且对整个 电力系 统
电压 行波 故障测 距装 置运行 稳定 ，安装 简便 ，操作
简 单 ， 自动化程 度高 ，定位 精确 。随着 电压行 波故
图 １ ＣＶＴ一 次 、二 次 电压 初 始 行 波 与 反 射 波
障测 距装 置 的推 广 ，将 对输 电线路测 距 功能 的补充 和完 善具有 很十 分重要 的意义 。 参考 文献
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｔｈ ｐａ ｒ ｔａ ｔ ｅ ｐｅ ｍ ａ ｓ ｃ ｍ ｐ ｒｓ ｎ ｆ ａ ｔ ｏ ￣ｉ ｎ ｋｅ ａ ｏ ａ ｉ ｏ ｏ ｆｕｌ ｌ ｃ ｏ ｂａ ｅ ｏ ｃ ｒｅ ｔ ｒ ｖ ｌ ｗａ ｅ ｓ ｄ ｎ ｕ ｒ ｎ ｔａ ｅ ｉ ｎｇ ｖ
基于行波法的输电线路故障测距的研究
基于行波法的输电线路故障测距的研究基于行波法的输电线路故障测距的研究摘要:在介绍单端和双端行波法故障测距原理的基础上，着重讨论小波变换的基本理论及其模极大值理论在行波测距中的应用，提出故障暂态分量奇异性的墓本判据和补充判据。
大量的仿真表明，本方法有效且有很高的测距精度。
关键词: 行波；故障测距；小波变换中图分类号： TM726 文献标识码： A 文章编号：引言本文提出一种利用故障生成的高频暂态电流信号进行测距的方案,通过小波变换工具检测故障行波到达测量端的时间以实现故障测距。
理论分析和大量的Mat lab仿真结果表明,该方案具有测距精度和稳定性好的优点,可应用于电力系统的故障定位。
1 单端和双端行波测距方法的比较行波测距法是利用测量行波的传播时间以确定故障位置,即采集故障行波信号,并对其进行分析,以实现故障定位。
行波法按采用单端或双端的电气量又分为单端法和双端法。
(l) 单端行波法在输电线路发生故障时, 故障产生的电流行波在故障点于母线之间来回反射。
单端法通过母线处感受到的故障初始行波脉冲与由故障点反射回来的行波脉冲之间时间差Δt 测距。
基本原理如下:以短路故障为例,设线路长度为L,波速度为v,故障点距离M 端为X ,故障初始行波与由故障点反射波到达母线的时间分别为Tm1,Tm2 则故障距离X为X=1/2 vΔt=1/2(Tm1-Tm2)[1](2) 双端行波法设故障初始行波波头到达两侧母线的时间分别为Tm和Tn,安装于线路两端的测距装置记录下故障行波波头到达两侧母线的时间,则故障距M端距离x可由下式计算:X=(Tm-Tn)V/2+L/2 [2]由式[2]可知,其测距关键在于准确记录电流行波到达线路两端的时间,误差应在数个µs内,以保证故障测距误差在数百米以内,它需要专用的同步时间单元。
随着GPS 的广泛应用, 利用基于GPS的同步时钟输出,能够实现两端测距装置1μs的精确同步,但要增加故障测距装置的成本。
高压输电线路行波故障测距技术及应用探究
高压输电线路行波故障测距技术及应用探究摘要：高压输电线路是电力系统的重要组成部分。
快速、准确地故障测距，可以及时发现绝缘隐患，及早采取防范措施，提高运行的可靠性并减少因停电而造成的巨大综合损失。
进一步研究输电线路的行波故障测距，对于提升故障测距的精度，保证电网稳定运行仍具有重要意义。
关键词：输电线路行波故障测距高压输电线路的准确故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一，具有巨大的社会和经济效益。
输电线路行波故障测距与传统的工频量测距方式相比具有明显的优势，但同时由于受一些干扰因素影响，导致目前的行波故障测距仍存在诸多问题。
为了及时发现绝缘隐患，采取防范措施，保障电力系统运行的可靠性，就必须寻找一种快速、准确的故障测距方法，及时找到高压输电线路的故障点。
1.行波法故障测距的原理及分类近年来，全国电网逐渐升级换代，变电站容量不断增大，作为各变电站间能量传输的通道，高压输电线路在电力系统中地位显得越来越重要，高压输电线路的可靠性相对整个电网的安全运行也具有越来越重要的作用。
随着电压等级从超高压到特高压不断发展，电力系统对电网安全运行的要求越来越高，输电线路发生故障后的影响也将会越来越大，对线路修复的准确性和快速性也提出了更高的要求。
准确快速的故障测距可有效帮助修复线路，保证线路可靠供电，从而保证整个电网的安全稳定运行，最大程度降低线路故障对整个电力系统造成的威胁，以及对国民经济和人民生活带来的综合损失。
行波即线路中传播的电磁波。
当输电线路发生故障时，故障点处会产生从基频到很高频率的暂态行波，暂态行波沿输电线向两端传播，在线路末端母线、故障点等波阻抗不连续的点处会发生反射和折射。
经过反射和折射行波的极性会发生改变，频率会发生突变，根据这些变化量可以测量出行波到达这些点的时刻。
利用线路长度，行波到达测量点的时刻以及行波传播的速度可以计算出故障点所在的位置。
按照检测行波的方式，将行波测距法分为四类，A型、B型、C型和D型。
基于FastICA的输电线路行波故障测距方法
基于FastICA的输电线路行波故障测距方法夏远洋;李啸骢;陈飞翔;何勇;尹永利;王东泽【摘要】为了解决输电线路故障信号存在抵偿效应导致测距精度不足的问题,建立线性瞬时混合的线路模型.采用快速独立成分分析法(FastICA)对采集的多通道线路故障原始数据(观测信号)进行相关分析,将表征故障特征的各分量逐一提取.以能量比函数对故障分量进行求解,设定能量比阈值以定位故障时刻,实现基于行波原理的线路精确测距.大干扰条件下故障特征受噪声信号干扰,会对测距精度产生影响.对此,FastICA 算法能将噪声信号从故障原始数据中分离,避免噪声对测距过程产生的影响,进一步提高测距精度.仿真实验证明:所提出的方法能有效避免噪声干扰的影响,能适应大干扰条件下的故障测距,具有较好的抗干扰性.%To solve the problem of unsatisfactory accuracy of fault location caused by the offset effect of transmission line fault signals, a linear transient mixed line model is established. The fast independent component analysis (FastICA) is used to analyze the original data (observed signals) of the collected multi-channel faults and extract the components that characterize the fault features one by one. The energy ratio function is used to solve the fault component, and the energy ratio threshold is set to locate the fault moment to realize the line precise measurement based on the traveling wave principle. The influence of fault characteristics on the accuracy of fault location under the condition of large interference is disturbed by noise signals. In this regard, FastICA algorithm can separate the noise signal from the original data of the fault to avoid the influence of noise on fault location process and further improve the accuracy of fault location on transmission lines. Thesimulation results show that the proposed method can effectively avoid the influence of noise interference, adapt to fault location under large interference conditions and have good anti-interference ability.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2019(047)001【总页数】6页(P138-143)【关键词】FastICA;抵偿效应;能量函数;行波测距;鲁棒性【作者】夏远洋;李啸骢;陈飞翔;何勇;尹永利;王东泽【作者单位】广西大学电气工程学院, 广西南宁 530004;雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂, 四川西昌 615050;广西电力系统最优化与节能技术重点实验室, 广西南宁 530004;雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂, 四川西昌615050;雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂, 四川西昌 615050;雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂, 四川西昌 615050;雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂, 四川西昌 615050【正文语种】中文高压输电线路跳闸时，故障信号如电流等存在多成分混合，特性复杂，由于各信号成分的方向不一，方向相反的各成分之间存在互相抵偿的现象，削弱了信号的故障特征，称为抵偿效应。
基于新相模变换的可控串补线路行波测距方法
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关键词 ： Ｃｃ输电线路 ； Ｔｓ； 故障测距 ； 小波 ； 相模变换
中图分类号 ： Ｍ７２ Ｔ ７ ３ Ｔ ３ ；Ｍ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０６—３５ （０８ ０ —０７ —０ １０ ９１２ ０ ）１ ０２ ５